Тезисы докладов

Вид материала

Подобный материал:

1 ... 12 13 14 15 16 17 18 19 ... 78

МЕХАНИЗМЫ УФ-ИНДУЦИРОВАННОЙ АГРЕГАЦИИ БЕЛКОВ

И СОЗДАНИЕ ЭФФЕКТИВНОГО АНТИКАТАРАКТАЛЬНОГО ПРЕПАРАТА

Л.В.Соустов¹⁾, Е.В.Челноков¹⁾, Н.В.Сапогова¹⁾, М.А.Островский²⁾, Н.М.Битюрин¹⁾

Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород
Институт биохимической физики им. Н.М.Эммануэля РАН, Москва

Из белков хрусталика глаза бета- и гамма-кристаллины наиболее подвержены воздействию УФ излучения, а альфа-кристаллин обладает по отношению к ним защитными шапероно-подобными свойствами. Нами проведены исследования УФ-индуцированной агрегации этих белков in vitro, которые наиболее близко моделируют процессы повреждения кристаллинов при развитии возрастной катаракты. В качестве источника УФ излучения использовался импульсный XeCl лазер с длиной волны 308 нм. Для определения степени агрегации измерялась мощность рассеянного в растворе белка пробного пучка HeNe лазера с длиной волны 633 нм. Исследован эффект постагрегации бета-кристаллина и модельного белка карбоангидразы. Суть эффекта состоит в том, что если после воздействия на раствор белка некоторой УФ дозой D₀прекратить облучение, то через некоторое время Т, которое зависит от D₀, может появляться рассеянное излучение пробного пучка, то есть за время Т может происходить образование высокомолекулярных агрегатов в отсутствие УФ излучения. При выключении УФ излучения временные зависимости рассеянной мощности в растворах исследованных белков существенно различаются. Так, в бета-кристаллине рассеянная мощность монотонно растет со временем, а при уменьшении D₀величина Т увеличивается и при некотором значении D₀= D₀^*значение Т стремится к бесконечности. Величину D₀^*можно принять как «безопасную УФ дозу», после воздействия которой можно считать концентрацию вновь образующихся агрегатов пренебрежимо малой. В карбоангидразе рассеянная мощность выходит практически на стационарный уровень и остается на нем в течение всего времени измерения (больше пяти часов). Величина этого уровня рассеянной мощности растет при увеличении D₀.

Построена теоретическая модель, в рамках которой описывается наблюдавшаяся ранее в эксперименте зависимость пороговой дозы начала рассеяния пробного пучка в растворе бета-кристаллина D* от частоты следования УФ импульсов. Ранее мы предложили модель, в которой предполагалось, что при поглощении УФ фотона белок с некоторой вероятностью частично денатурируется, фотоактивируется, и возвращается в исходное состояние через некоторое время . Две фотоактивированные белковые молекулы могут агрегировать, образуя димер, первичный агрегат, который способен агрегировать с другими агрегатами. Эта модель позволяла качественно объяснить полученные нами экспериментальные результаты. Однако для более детального описания экспериментальных зависимостей эта модель была нами усовершенствована путем учета конечного времени жизни первичных агрегатов ₂, после которого происходит их диссоциация на исходные молекулы, причем ₂ >> . В рамках этой модели удается детально описать экспериментальные данные по зависимости рассеяния белкового раствора от дозы облучения при различных частотах следования УФ импульсов.

На основании проведенных ранее исследований нами была создана комбинация из N-ацетилкарнозина и D-пантетина, которая лучше замедляет агрегацию смеси бетаL- и альфа-кристаллинов, чем каждое из этих веществ по отдельности. Эта комбинация апробирована в НИИ глазных болезней РАМН на экспериментальных животных (крысах) и показала существенное (в несколько раз) замедление развития у них УФ-индуцированной катаракты. Получено решение Роспатента о выдаче патента на изобретение (заявка № 2007144339) «Фармацевтическая композиция для профилактики развития и лечения начальной стадии возрастной катаракты (варианты)».

Полученные результаты являются инновационными как для теории фотоагрегации белков, так и для практической медицины.

МЕХАНИЗМЫ КОГНИТИВНЫХ НАРУШЕНИЙ

ПРИ ШИЗОФРЕНИИ

В.Б. Стрелец, Ж.В. Гарах, В.Ю.Новотоцкий-Власов

В 2008 г. мы провели исследование нарушений нейрофизиологических механизмов когнитивных функций у больных шизофренией по сравнению с нормой. Были исследованы показатели мощности и спектральной ковариации ритмов ЭЭГ.

Анализ показал, что топография ритмов ЭЭГ у здоровых испытуемых и у больных шизофренией значительно различаются. В норме, как в состоянии спокойного бодрствования, так и при когнитивных нагрузках, большинство максимумов спектральных ритмов ЭЭГ отмечалось в задних областях мозга, симметрично. У больных с преобладанием позитивных симптомов максимумы низкочастотных ритмов наблюдались преимущественно в правом полушарии, а в полосе быстрых ритмов – в основном в передних областях мозга. У больных с преобладанием негативных симптомов наиболее значимым оказалось снижение максимумов спектральной мощности всех ритмов по сравнению с испытуемыми двух других групп.

Выявлено, что межполушарная асимметрия в норме в покое отсутствует, а при функциональных нагрузках увеличивается активности левого или правого полушария соответственно типу когнитивного задания, а у больных асимметрия наблюдается уже в покое, причем при выполнении задач она не соответствует типу задания и иногда даже носит парадоксальный характер.

Отмечалась также корреляция межполушарной асимметрии с характером синдрома. В диапазоне 8–13 Гц у больных с негативной симптоматикой спектральная мощность альфа-ритма была снижена в большинстве областей правого, а с позитивной – левого полушарий. Эта асимметрия не изменялась и при выполнении больными когнитивных заданий.

Проведенный нами сравнительный анализ мощности, усредненной по всем корковым областям, показал, что мощность особенно медленных ритмов ЭЭГ у больных шизофренией ниже, чем у здоровых испытуемых. Так, мощность тета1-ритма достоверно снижена по сравнению с нормой во всех корковых зонах (р<0.001). Мощность тета2 и альфа-ритмов достоверно снижены в большинстве областей (р<0.05). Однако анализ более высокочастотной части спектра выявил несколько другую картину. Оказалось, что мощность быстрых – бета- и гамма-ритмов у больных шизофренией с преобладанием позитивной симптоматики в среднем превышает аналогичный показатель как в норме, так и у больных с негативными симптомами как в фоне, так и при когнитивных нагрузках.

Анализ спектральной ковариации показал, что соответствие спектрального распределения мощности гамма-ритма в корковых областях убывает по мере увеличения психопатологии. Оно максимально у здоровых и минимально у больных шизофренией с преобладанием негативной симптоматики при выполнении теста. Это связано с тем, что тест является для них значительной когнитивной нагрузкой. В группе контроля наблюдалось большее число связей, чем у больных в покое, и появление новых связей при выполнении задания, в частности, между префронтальными областями, что указывает на максимальное соответствие спектрального распределения мощности гамма-ритма в этих областях у здоровых. У «острых» больных шизофренией (с преобладанием позитивной симптоматики) число корковых связей было также достаточно велико в обеих ситуациях; у хронических больных относительно большое число связей наблюдалось только в покое, значительно уменьшаясь при выполнении когнитивного теста. Эти данные показали, что у больных шизофренией с преобладанием негативной симптоматики при выполнении когнитивного теста наблюдалось несоответствие между спектральной мощностью гамма-ритма передних и задних мозговых областей, затрудняющий обмен информацией между ними.

Полученные данные указывают на то, что сопряженность характеристик мощности и синхронизации ритмов ЭЭГ является необходимым условием для нормальной перцептивной, когнитивной деятельности и организации поведения.

Blog